南昌地区不同企业周边重金属分布及影响规律

结合GIS技术和主成分分析方法,综合评价南昌地区钢铁、化工、电镀和塑料4种类型6个不同企业周边红壤-蔬菜系统的环境质量.结果表明,4种元素的污染程度依次为:Cd>Cu>Zn>Pb,其中Pb含量未超过土壤环境质量二级标准.重金属Cd、Zn和Cu具有良好的同源性,其分布均呈辐射状,从南到北逐渐降低,东南方向的电镀厂和钢铁厂2周边区域为最高浓度区.企业周边蔬菜地中白菜(Brassica chinensis)未受Pb污染,Cu、Zn和Cd已在白菜体内达到了一定程度的积累.白菜中重金属与土壤中对应重金属全量极显著相关.说明蔬菜中重金属主要来源于表层土壤中所积累的重金属.     

不同利用方式农用地土壤重金属污染状况及其动态变化特征——以广东省徐闻县为例

通过分析广东省徐闻县不同季节香蕉地、菜地、桉树林地和甘蔗地等4种不同利用方式农用地土壤As、Cu、Pb、Zn、Cd重金属含量,应用单项污染指数法和内梅罗综合指数法对土壤重金属污染状况进行评价,并得出其动态变化特征。结果表明,（1）根据重金属单项污染指数可知,所研究的5种重金属中,Cu污染最为严重,4种农用地土壤Cu污染程度大小顺序为菜地〉桉树地〉香蕉地〉甘蔗地;其次是Cd污染,污染程度依次为菜地〉香蕉地〉甘蔗地〉桉树地;菜地受到轻度Zn污染;其他元素含量均未超过国家标准。从重金属综合污染指数来看,菜地受到重金属中度污染,香蕉地、桉树地和甘蔗地均为轻度污染。（2）在不同季节,土壤重金属污染状况差异较大。Cu在4种农用地土壤中的污染指数年内呈递减规律;Cd在菜地和香蕉地中夏季污染指数最低而冬季最高。（3）土壤重金属相关性分析结果表明,Cu与Pb在4种土壤中的相关系数都较高,说明土壤中Cu与Pb同源,主要来自成土母质。菜地中,Zn与碱解N,Cd与有机质在0．05水平上存在显著负相关性,这说明土壤Zn和Cd污染不是来自有机肥,可能主要来自化肥和农药。     

长期温室菜地土壤重金属累积状况及污染评价

为研究温室菜地种植对土壤重金属含量的影响,以中国农业大学曲周实验站长期定位试验土壤为研究对象,分析了土壤重金属含量累积变化特征并对其进行了污染评价.结果表明,与河北省重金属土壤背景值相比,0—40 cm土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb的含量均有不同程度的累积,其中Cd和Cu累积程度最高;除As和Ni外,0—20 cm土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb的含量均有随种植年限的增长而增加的趋势;0—20 cm土壤Cd、Cu、Zn含量均分别显著高于20—40 cm土壤Cd、Cu、Zn含量(P0.05),0—20 cm土壤As含量显著低于20—40 cm土壤As含量;0—20 cm土壤中,重金属Cu、Pb、Ni、Cr与土壤p H呈显著负相关关系(P0.05).根据《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准限值评价,2016年曲周实验站温室菜地0—20 cm土壤重金属环境质量处于轻污染状态,其中重金属Cd是主要的污染因子.     

河北省典型蔬菜产区土壤和蔬菜中重金属累积特征研究

采用野外调查和室内分析相结合的方法,以河北省典型蔬菜产区永年、藁城、定州、青县和玉田等5个县为研究对象,调查研究土壤和蔬菜中重金属累积特征,分析不同设施类型和种植年限土壤重金属含量差异,对同一设施类型下土壤重金属含量与种植年限的关系进行分析和模拟。结果表明,与全国和河北省土壤重金属背景值相比,典型蔬菜产区土壤重金属累积明显的是Cd、Cu和Zn。参照农业部绿色食品产地环境质量标准(NY/T391—2000),河北省典型蔬菜产区土壤Cr和Cd的超标率分别为4.72%和6.60%,其它元素均不超标。除Cr外,所有蔬菜可食部位中重金属Cd、Pb、As、Hg均不超标(GB2762—2012)。设施蔬菜土壤中Cd、As、Cu和Zn平均含量均显著高于露地蔬菜。设施蔬菜土壤中Cr、Cd、As、Hg、Cu变异系数均明显高于露地蔬菜,Pb和Zn变异系数均明显低于露地蔬菜。随着种植年限增加,蔬菜土壤中Cd、Pb和Hg含量均呈明显上升趋势,且种植年限分别与土壤Pb和Hg含量呈极显著正相关。根据产地环境质量标准(NY/T391—2000)土壤中Pb和Hg含量限值,推测研究区蔬菜的Pb和Hg安全种植年限分别为239.41 a和64.72 a。     

矿区污染土壤Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性的研究

调查湘南某铅锌矿区周围的菜园土和水稻土Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性和迁移性。结果表明:两种土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的总量分别超过国家土壤环境质量相应的标准。运用Tessier连续提取法研究发现,土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的各形态含量之和与其总量非常的接近,其中菜园土Pb的提取率为96.3%,Cd的为94.1%,Cu的为93.4%和Zn的为91.7%;水稻土Pb的为97.6%,Cd的为92.0%,Cu的为92.1%和Zn的为91.7%,表明该形态分析方法的结果是合理的。土壤中Pb、Cd、Cu和Zn各形态的分布存在很大的差别,残渣态是主要形态,其中Pb的含量占60.7%~58.2%,Cd的是50.4%~59.2%,Cu的是37.3%~53.4%,Zn的是54.9%~46.9%,而交换态所占的比例最小。菜园土重金属的生物活性系数的大小是:Cd>Cu>Pb>Zn,迁移能力的顺序是Cd>Cu>Zn>Pb;水稻土重金属的活性大小和迁移能力的顺序都是:Cd>Pb>Zn>Cu。菜园土重金属的生物活性和迁移性较水稻土的大,其中Cd的生物活性和迁移性的最大。研究结果将为评估矿区污染土壤中重金属的危害提供科学依据。     

钝化剂与有机肥配施对土壤有效态重金属及其在生菜中累积的影响

为降低农业土壤重金属污染风险,减少农产品重金属富集,通过温室盆栽生菜试验,开展生物质炭、磷矿粉、碳酸钙和凹凸棒4种钝化剂与有机肥配施对Cu、Cd污染土壤有效态重金属及生菜累积重金属影响的研究。结果表明:(1)尽管钝化剂能降低土壤有效态重金属含量,但由于有机肥的活化作用,钝化剂与有机肥配施处理时土壤有效态重金属含量与对照相比仍有所提高;(2)与对照相比,不同配施处理均能降低生菜地上部Cu和Cd含量,单施有机肥处理生菜地上部Cu和Cd含量分别降低13%和27%,4种钝化剂与有机肥配施处理则分别降低4%～28%和2%～35%,碳酸钙与有机肥配施处理下降效果最佳;(3)相关性分析表明单施有机肥以及钝化剂与有机肥配施处理能抑制植物对Cu和Cd的吸收转运,使生菜地上部对Cu和Cd的累积降低。     

某些市售化肥的重金属含量水平及环境风险

对国内使用的部分化肥中Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、Cd和Hg的总量及可溶态含量的测定结果表明,氮肥和钾肥中重金属元素含量较低;复合肥和磷肥中重金属元素含量较高。绝大多数化肥中Cu、Pb、Zn、Cd不超过土壤环境质量二级标准,使用是安全的。但某些复合肥料和电子束脱硫生产的氮肥中Hg含量过高,个别复合肥料中Zn含量过高,具有一定的环境风险。     

长期不同施肥对红壤Cu和Cd含量及活化率的影响

对始于1990年的红壤旱地施肥长期定位试验的6个处理包括对照(不施肥,CK)、施氮(N)、氮磷(NP)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾+有机肥(NPKM)和有机肥(M)的历年耕层土壤重金属Cu和Cd全量和有效态含量进行分析,以阐睨长期不同施肥条件下红壤Cu、Cd含量及活化率变化特征.结果表明,16 a连续不施肥或施用化肥(N/NP/NPK)条件下土壤Cu、Cd全量和有效态含量基本保持不变;Cu活化率随施肥时间变化不显著,但Cd的活化率在施肥后期(1996-2006)呈明显上升趋势,在施氮处理上高达95.7%;不施肥和配施化肥下Cd的活化率与土壤pH值呈极显著负相关.化肥配施有机肥(NPKM)和单施有机肥处理(M)的土壤中Cu、Cd全量和有效态含量及其活化率随时间均呈显著上升趋势;土壤Cd含量从1990年的0.12 mg·kg-1 上升为2006年的1.31～1.48 mg·kg-1,平均年上升0.08～0.09 mg·kg-1;土壤有效态Cd含量2006年达到0.53～0.58 mg·kg-1,为1990年的18.0～19.9倍;Cd活化率与土壤有机质含量呈显著正相关.长期施用有机肥红壤Cu、Cd含量超标严重,土壤Cu和Cd全量之间达极显著相关(r=0.887**,n=30),其来源具有一致性,有机肥为环境带来的风险应予以重视.     

三峡库区地质高背景区土壤-油菜重金属迁移特征

三峡库区广泛分布的黑色岩系富含镉（Cd）、铬（Cr）、镍（Ni）、锌（Zn）等重金属元素,导致土壤重金属元素含量显著高于我国土壤背景值,成为典型的地质高背景区。本文选择三峡库区地质高背景区油菜种植地为研究对象,分析了土壤-油菜系统中砷（As）、Cd、Zn、铜（Cu)、铅（Pb）、Cr、Ni、汞（Hg）等重金属元素含量分布特征、富集迁移规律以及影响因素。研究结果表明,研究区油菜种植地土壤中Cd、Cr、Cu、Hg、Ni等重金属含量显著高于我国土壤背景值,单因子污染指数评价显示土壤As、Zn、Hg、Pb等重金属均属于无污染等级,Cu、Ni污染程度受到pH影响,Cd为重度污染和极高生态风险。不同重金属元素在油菜各部位含量差异明显,Pb、Cd、As等生物非必需元素更倾向进入茎、果荚,营养元素Cu和Zn则在油菜籽中含量较高,而Cr易在果荚中富集。研究区土壤中重金属元素含量、土壤p H、重金属元素间的拮抗作用以及油菜解毒机制可能是影响重金属元素在土壤-油菜各部位富集迁移的重要因素。     

贵阳市郊菜园土-辣椒体系中重金属的迁移特征

选择贵阳市郊二戈寨、马铃乡和永乐乡的辣椒地,研究重金属在菜园土-辣椒体系中的迁移过程.结果表明,二戈寨、马铃乡和永乐乡3处采样地点菜园土中存在不同程度的重金属污染,综合污染指数分别为1.17、1.23和2.18,主要污染元素为Zn、Cu、Cd.但辣椒果实中仅有Cd超标.在土壤-辣椒体系各界面间,重金属元素迁移能力大小顺序发生了变化:在土壤-根部间为CdCu＞Zn＞Pb,在根部-茎叶间为Zn＞Cd＞Pb＞Cu,在茎叶-果实间为Cu(＞＞)Zn＞Cd＞Pb.对于Cu、Pb和Zn元素来说,辣椒根-土界面是重金属进入辣椒果实的主要障碍,其生物富集系数BCF值(蔬菜根中重金属含量/土壤中重金属含量)分别在0.21～0.44、0.04～0.24和0.033～0.08之间,而Cd的BCF值却达1.06～4.23,表现为富集作用.Cd的迁移系数TF1值(蔬菜茎叶中重金属含量/根部重金属含量)表明,其在根部-茎叶间的迁移几乎不受阻碍,但在果实-茎叶界面再次受阻,其TF2值(蔬菜果实中重金属含量/茎叶中重金属含量)在0.42～0.51之间.     

4种草对铅锌尾矿污染土壤重金属的抗性与吸收特性

盆栽试验的结果表明,高羊毛、早熟禾、黑麦草、紫花苜蓿在纯尾矿污染土壤或经处理的尾矿污染土壤上都能生长,但在处理的土壤上生长的植物长势明显优于对照,其中紫花苜蓿的生物量所受影响比其他几种草坪草更大,说明其重金属抗性低于其他几种植物。单位面积上 4 种植物体内重金属质量分数高低均为 w(Zn)>w(Pb)>w(Cu)>w(Cd),但每种植物对 Cd、Pb、Zn 和 Cu 的吸收质量分数和分布均不相同,一般为根系质量分数大于茎叶。加入改良剂(CaCO3)和有机肥(菜枯)使生长在铅锌尾矿污染土壤上的 4 种草坪草生物量显著增加,植物体中的 Cd、Pb、Zn 质量分数下降,但 Cu 质量分数反而上升,结果单位面积上草坪草吸收各重金属元素的量均有所增加,可见利用改良措施与草坪草相结合的方法来修复重金属污染土壤具有可行性。     

铅锌矿区农田土壤重金属有效态空间分布及其影响因子分析

利用地统计学方法,研究了广西岩溶地区某铅锌矿区农田土壤中Cd、Zn、Pb、Cu四种重金属有效态含量的空间分布特征及其影响因子.结果表明:研究区域不同程度地受到Cd、Zn、Pb、Cu的污染,且水田污染较旱地严重;与广西土壤背景值相比,污染程度最严重的是Cd,在水田和旱地中超标率均为100%,平均超标倍数分别为312.94和33.67;其次是Zn,在水田和早地中超标率分别为100%和34%,平均超标倍数分别为38.34和2.11;污染最轻的为Cu,超标率仅为7%.空间分析表明,有效态Cd、Zn、Pb、Cu的块金系数分别为2.7%、0.2%、6.5%、0.13%,体现了强烈的空间自相关性,且四种重金属空间分布特征相似,在离原铅锌选矿厂较近的西北偏西面有效态Cd、Zn、Pb、Cu含量最高,沿着西北偏西至东南偏东的灌溉渠流向,有效态Cd、Zn、Pb、Cu的含量呈递减趋势,东部旱地有效态Cd、Zn、Pb、Cu含量相对较低.土壤有效态Cd、Zn、Pb、Cu在污染区的空间分布与土壤基本理化性质关系密切,有效态Cd、Zn、Pb、Cu与pH、阳离子交换量、粘粒都呈极显著负相关,与有机质含量则呈极显著正相关.     

三峡库区主要粮食作物和土壤中重金属的相关性及富积特征分析

采用野外采样和室内分析,试验结果表明三峡库区土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Cr的变异系数小于50%,重金属的含量比较稳定。稻谷（Oryza sativa）中Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Mn、Cr,玉米（Zea mays）中Pb、Cd、Fe、Mn、Cr和小麦（Triticum aestivum）中Cu、Pb、Cd、Fe、Mn、Cr的变异系数大于50%。土壤、稻谷、玉米、小麦中大部分重金属呈偏态分布。土壤中重金属间均为正相关,且极显著正相关性明显。稻谷、玉米、小麦中重金属间有正相关,也有负相关,但正相关明显多于负相关;稻谷、玉米、小麦中Mn同其它重金属间均有显著正相关性,协同作用明显。稻谷、玉米、小麦中Pb、Cd、Cr的样本超标率较大,污染明显,并且稻谷中Cd与土壤中Cd有直线关系。     

重金属积累对土壤酶活性的影响

研究了华北平原某铅冶炼厂附近农田33个土壤样品中重金属积累对土壤酶活性的影响。结果表明,样品中Pb和Cd全量的平均值分别为144和5.59mg·kg-1,DTPA态Pb和Cd含量平均值分别为54.1和0.964mg·kg-1,均超过了未污染农田潮土的正常范围,而Cu、Ni和Zn的有效性和全量与未污染土壤接近;土壤过氧化氢酶活性与DTPA态Pb和Cd含量、全Pb含量均呈显著的负线性关系(P<0.01);与磷酸酶和脲酶相比,土壤脱氢酶活性更易受到土壤中Pb和Cd积累的影响;随DTPA-Ni含量增加,土壤蛋白酶和碱性磷酸酶活性增加(P<0.1);土壤脲酶活性与重金属全量或有效态重金属含量无显著相关性(P>0.1)。以上结果说明,利用土壤过氧化氢酶和脱氢酶活性能够表征基本性质较为一致的土壤中重金属污染程度;与重金属全量相比,有效态重金属对土壤酶活性影响更大。     

南京市中心城区道路绿地土壤中重金属含量及污染评价

为了解不同绿化时间段道路绿地土壤中重金属的含量特征,采集了南京市中心城区不同绿化时间段道路绿地土壤0～5cm、5—20cm土样共50个。土壤经微波消解后,用原子吸收分光光度计分别测定土壤中cu、zn、Pb、cd和cr的全量。结果表明,南京城市土壤中cu、zn、Ph、cd和cr的全量分别为38．8±14．3、113．4±25．5、53．1±27．7、0．114±0．06、51．8±8．9mg／kg,最高值约为最低值的2．4～18．5倍。从变异系数来看,除zn、cr元素的变异系数在20％左右,其它重金属元素均在35％～55％之间。2000年前绿化的道路绿地土壤中重金属含量显著高于2000年后的绿地土壤（P〈0．05）。Pb、Cu和Zn存在不同程度的污染,Pb和cu在2000年前绿化的道路绿地土壤中达到中度污染水平,Cr处于警戒限水平,cd处于清洁水平。由于受交通和人为活动的影响,绿地表层土壤中重金属出现积累。     

宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物重金属形态迁移特征

在宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物基本理化性质和重金属元素含量分析的基础上,重点研究了重金属元素在街尘、土壤及河流沉积物中的赋存形态和迁移特征.结果表明:在街尘中Cu主要以可氧化态和残余态形式存在,Pb主要以可还原态和可氧化态形式存在,Zn和Cd主要以乙酸可提取态形式存在,Mn、Fe、Co、Ni和Cr主要以残余态形式存在...     

城市道路植物圆柏叶片重金属含量及其与滞尘的关系

为研究植物叶片重金属含量与滞尘之间的关系,对青岛市区道路绿化树种——圆柏（Sabinachinensis）叶片中Pb、zn、Cu、Cd4种重金属含量及其滞尘特征进行了系统分析,并在此基础上探讨了两者之间的关系。结果表明：不同距离和高度处的叶片Pb、Zn含量差异显著,与距离和高度呈负相关关系;叶片Cu含量与高度负相关,与距离相关性不显著;Cd含量则与距离和高度均没有显著相关关系。距离和高度对滞尘量有显著影响,而两者的交互作用对滞尘量的影响不显著,随着距离和高度的增加滞尘量逐渐减少。叶面尘中Pb、Zn含量空间分布差异较大,而Cu、Cd含量分布差异不显著。叶片重金属含量与相对应的叶面尘重金属含量之间具有显著正相关关系,除Cd以外叶片重金属含量与滞尘量之间也表现出不同程度的正相关关系。     

Assessment of toxicity of heavy metal contaminated soils by the toxicity characteristic leaching procedure

The concentrations of Cu, Zn, Pb and Cd in soils near a lead–zinc mine located in Shangyu, Zhejiang Province, China, were determined and their toxicity was assessed using the toxicity characteristic leaching procedure (TCLP) developed by the United States Environmental Protection Agency. The TCLP method is a currently recognized international method for evaluation of heavy metal pollution in soils. The available levels of Cu, Zn, Pb and Cd were 8.2–36, 23–143, 6.4–1367 and 0.41–2.2 mg kg⁻¹, respectively, while the international standards were 15, 25, 5 and 0.5 mg kg⁻¹, respectively. Soils around the mine were more polluted with Zn and Pb, followed by Cd and Cu. Moreover, the levels of heavy metals in the soils extracted by TCLP indicated that extraction fluid 2 was more effective than extraction fluid 1 in extracting the heavy metals from the polluted soils and there was a positive correlation between fluids 1 and 2. Available heavy metal contents determined by TCLP were correlated with soil total heavy metal contents.     

叶面施硅对水稻籽实重金属积累的抑制效应

采用盆栽方法,以硅酸钠和正硅酸乙酯为硅源分别配制纳米硅制剂,以水稻(Oryza sativa L.)品种"优优128"为供试植物,在Cd(5mg·kg-1、10mg·kg-1、50mg·kg-1三个水平)、Pb(200mg·kg-1)、Cu(250mg·kg-1)、Zn(300mg·kg-1)复合污染土壤进行种植,在水稻生长期内(苗期、分蘖期、抽穗期)进行叶面喷施纳米硅,研究纳米硅对水稻籽实生长状况及吸收重金属元素的影响,并对两种不同硅源的纳米硅的使用效果进行了比较。结果表明,随Cd污染质量分数增加,水稻百粒质量及单株穗质量均显著降低(P<0.01);Cd、Pb、Zn在籽实中质量分数均增高,而Cu在籽实中质量分数降低。金属元素在籽实中的吸收系数顺序为Cd>Zn>Cu>Pb,表明Cd极易向籽实中迁移。随土壤Cd质量分数增加,水稻籽实中各金属元素的积累量都有所降低。重金属复合污染条件下,叶面施用两种硅制剂均可以缓解水稻的毒害效应,且和施无机硅相比,施有机硅对水稻重金属毒害的缓解效果更显著。表现为叶面施用硅后,水稻百粒质量及单株穗质量均显著提高(P<0.05);且籽实中Cd、Pb、Cu、Zn的吸收量在喷施硅制剂后均显著降低(P<0.05);籽实中重金属元素的吸收系数和积累量均表现出降低的趋势。尤其是随着Cd处理质量分数的增高,施硅对重金属在籽实中积累的抑制效应越显著。这表明叶面施硅在重金属污染的水稻田污染防治中具有应用价值。文章所用的纳米硅制剂,制备简单,对于大面积推广硅肥极为有利。     

矿粮复合区土壤-作物系统重金属污染风险性评价

为分析矿区污染农田农作物生产的生态安全性,以焦作市中马村矿区的典型农田为例,对矿区农田土壤及植物中Zn、Cr、Cd、Cu和Pb等重金属的质量分数进行了测定,并对重金属污染风险进行了评价。结果表明,根据重金属的单项污染指数,在矿井水污灌农田（F1样地）土壤中Zn和Cd的质量分数达到中度污染水平,Cr的质量分数达到轻微污染水平,Cu和Pb元素质量分数未达到污染水平。在煤矸石污染农田（F2样地）土壤中Zn、Cr和Cd的质量分数达到轻度污染水平,Cu和Pb元素质量分数未达到污染水平。在矿区公路侧农田（F3样地）土壤中各元素质量分数均未达到污染水平。采用潜在生态风险指数法对土壤重金属污染的生态风险进行评价,F1和F2样地综合生态风险指数分别为239．60和178．42,达到中等水平,F3样地土壤达到轻微生态风险水平。采用单项污染指数和综合污染指数法对小麦（Triticumaestivum）籽粒中重金属风险进行评价,在F1和F2样地中,小麦籽粒中Cu质量分数均未达到污染水平,Pb、Cd和Cr质量分数均达到重度污染水平。Zn质量分数在Fl样地中达到轻度污染水平,在F2样地中达到中度污染水平。在F3样地中,小麦籽粒中Cd和Cu质量分数未达到污染水平,Zn质量分数达到轻度污染水平,Pb、Cr质量分数达到重度污染水平。从综合污染指数评价来看,F1、F2和F33个样地小麦籽粒中重金属污染综合指数均达到重度污染水平。评价结果对科学治理矿区污染土壤,确保矿区农田生态安全、粮食生产安全具有重要意义。